Вопросы для повторения
Назовите основные функции Регистра СССР.
Каковы особенности структуры и построения Правил классификации и постройки морских судов Регистра СССР?
Расскажите о современных требованиях к общей прочности судов, изложенных в Правилах Регистра СССР.
Назовите конструктивные элементы корпуса и условия определения их размеров.
Перечислите требования к толщине листовых элементов (пластин) корпуса.
Какие требования предъявляются к размерам поперечного сечения балок набора корпуса?
Как учитывается коррозия при определении толщины пластин и размеров поперечного сечения балок набора?
Расскажите о конструкции подкрепления стенки рамных балок.
Глава 6. Технологичность корпусных конструкций и материалы § 26. Общие положения и принципы технологичности
Понятие технологичности. Проектируя судовые конструкции, удовлетворяющие требованиям прочности, надежности, долговечности, функциональному назначению, необходимо также предусматривать инженерные решения, способствующие всемерной экономии материальных, трудовых, энергетических затрат на постройку и ремонт судов. Разумная экономия перечисленных затрат может быть достигнута за счет технологичности конструкций в условиях прогрессивной технологии.
Под технологичностью применительно к судокорпусостроению согласно ГОСТ 18831—73 понимается совокупность свойств конструкции,
Рис. 6.1. Виды технологичности конструкций корпуса и области ее применения.
удовлетворяющих заданным условиям эксплуатации при оптимальных затратах материала и трудоемкости, минимальных стоимости и сроках изготовления, возможности использования прогрессивной технологии при постройке. Технологичная конструкция характеризуется высокой ремонтопригодностью и доступностью при обслуживании.
В соответствии с ГОСТ 14202—73 различают два вида технологичности конструкций в зависимости от области и сущности проявления: производственную и эксплуатационную (рис. 6.1). В представленной схеме учтены особенности проектирования и постройки корпусов судов. Очевидно, «уровень технологичности» — понятие относительное, так как на технологичность и ее проявления влияют: вид производства (массовое, серийное, мелкосерийное или единичное), конкретные особенности и возможности заводов-строителей, действующая технология и цикл постройки, тип судна и другие факторы. Уровень технологичности не остается статичным и во времени.
Уровень технологичности судовых конструкций повышается при использовании:
технологичных материалов, не изменяющих своих свойств в процессе обработки, сварки и эксплуатации;
простых по возможности геометрических форм и увеличенных шпаций балок набора;
преемственности и доступности конструкций;
увеличенных габаритных размеров, особенно ширины листовой стали, и возможно меньшего числа типоразмеров материала.
Технологичность как совокупность свойств конструкции закладывается в основном при проектировании, обеспечивается при технической подготовке производства, а реализуется в процессе производства и эксплуацатии судов.
Принципы технологичности. Экономичность судна примерно до 85% от приведенных затрат определяется строительной стоимостью, поэтому технологичность должна обеспечивать всемерное ее уменьшение за счет возможно большей экономии материалов, снижения трудоемкости постройки и ремонта с учетом совершенствования технологии, повышения ремонтопригодности. Первый принцип технологичности, ее главный критерий — обеспечение максимума экономической целесообразности при постройке и эксплуатации судов. Естественно, что должна быть гарантирована надежная функциональность конструкций корпуса и судна в целом в заданных условиях эксплуатации.
Главные факторы, определяющие технологичность конструкций, показаны на рис. 6.2. Основным из них является технология постройки и в первую очередь пригодность конструкции корпуса к автоматизированному и механизированному изготовлению. Для применения комплексной механизации и автоматизации, внедрения ГАП (гибких автоматизированных производств) и робототехники в основных и вспомогательных технологических процессах и операциях в корпусных цехах необходимо обеспечить комплектование корпусов судов из оптимального количества секций, блоков, функциональных модулей, полностью насыщенных необходимым оборудованием, механизмами, арматурой и трубопроводами, с законченной отделкой помещений. Переход в судостроении на такое комплектование судов, т. е. полное использование модульного принципа в проектировании и постройке судовых конструкций, окажется возможным и экономичным при обеспечении соответствующей технологичности конструкций корпуса. Расчеты показывают, что только комплексная механизация секционной сборки и сварки технологичных конструкций в корпусных цехах позволяет повысить производительность труда и увеличить выпуск продукции с существующих площадей не менее чем в 2,0—2,5 раза.
Вторым принципом технологичности конструкций корпуса является комплексно-системный подход при ее обосновании. Поскольку технологичность представ' ляет одно из свойств конструкции, а сама конструкция корпуса — сложную систему, применение системного подхода оправдано.
Рис. 6.2. Главные факторы, определяющие технологичность конструкций.
Системный подход предполагает объективное решение вопро сов технологичности конструкций корпуса главным образом иг стадии разработки эскизного и технического проектов, посколь ку на последующем этапе рабочего проектирования, а тем боле( в процессе постройки изменение наиболее важных конструктив ных решений (форма корпуса, марка материала основных свя зей, система набора, шпации и др.) в целях повышения техно логичности конструкций практически невозможно. Обеспеченш технологичности конструкций на различных стадиях проектиро вания судна рассмотрено в работе [6].
Комплексный подход при обосновании технологичности кон струкций корпуса предполагает выполнение подчас противоречивых требований, связанных с конструктивными, технологическими решениями проекта, обслуживанием и ремонтом конструкций эксплуатируемого судна.
Третий принцип технологичности конструкций — оценка ее по показателям. Предприятия в первую очередь заинтересованы в получении на стадиях эскизного и технического проектов общих показателей технологичности, которые бы характеризовали возможность сокращения трудоемкости изготовления конструкций и могли служить для сравнения с аналогичными базовыми.
Определение показателей технологичности судовых конструкций— сложная проблема, поэтому никаких официальных показателей или норм технологичности в судокорпусостроении пока нет. Показатели технологичности, приемлемые для судовых конструкций, могут быть классифицированы:
по стадиям проектирования — характерные для эскизного, технического и рабочего проектов;
по значимости — основные и дополнительные;
по области проявления — производственные и эксплуатационные;
по способу выражения — абсолютные и относительные;
по области применения — для корпуса судна в целом и для отдельных его конструкций;
по системе оценки—базовые и разрабатываемые конструкции.
Число показателей технологичности должно быть ограниченным, но достаточным для полной ее характеристики. Показатели технологичности следует выбирать из экономической целесообразности, т. е. с учетом изменения стоимости производства, эксплуатации и ремонта конструкций. Они должны быть достаточно универсальными, чтобы их можно было использовать при проектировании и постройке судов различных типов, назначений и размерений.